Comparison of Internal and External Mixer Spargers in a Laboratory De-inking Flotation Column

Authors

  • C. A. Hardie,

    1. Department of Mining, Metals and Materials Engineering, McGill University 3610 University Street, Montréal, QC, Canada H3A 2B2
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  • C. O. Gomez,

    1. Department of Mining, Metals and Materials Engineering, McGill University 3610 University Street, Montréal, QC, Canada H3A 2B2
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  • J. A. Finch

    Corresponding author
    1. Department of Mining, Metals and Materials Engineering, McGill University 3610 University Street, Montréal, QC, Canada H3A 2B2
    • Department of Mining, Metals and Materials Engineering, McGill University 3610 University Street, Montréal, QC, Canada H3A 2B2
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Abstract

Column flotation has been introduced for waste paper de-inking to take advantage of low capital cost and excellent separation performance. Bubble generation employs a variety of systems, broadly divided into two types: internal and external. An external in-line static mixer sparger was tested against an internal porous stainless steel sparger. They were compared in an industrial de-inking facility using a 10 cm diameter column. Operating conditions were defined and the effect of gas rate, retention time, wash water rate, and froth height on de-inking was investigated. Both spargers gave similar ink recovery and fiber loss as a function of bubble surface area flux. However, the static mixer gave stable operation while the porous sparger showed evidence of plugging over a 6h test. Combined with some ability to control bubble size, overall the in-line static mixer gave superior performance.

Abstract

La flottation en colonne a été adaptée pour le désencrage du papier recyclé afin de tirer avantage de ses coûts capitaux peu élevés et d'une excellente performance de séparation. La formation de bulles dans des colonnes de flottation requiert l'utilisation d'une variété d'aérateurs, divisés en deux larges groupes: interne et externe. Un aérateur externe basé sur un mélangeur statique en ligne a été comparé à un aérateur de métal (acier inoxydable) poreux. Les aérateurs ont été évalués dans une installation industrielle de désencrage en utilisant une colonne de flottation de 10 cm de diamètre. Les conditions d'opération du mélangeur statique ont été définies et les effets du débit de gaz, du temps de rétention, du débit d'eau de lessivage, et de la hauteur d'écume sur le désencrage, ont été étudiés. Les deux aérateurs ont produit des récupérations d'encre et des pertes organiques similaires en fonction du flux d'aire de surface des bulles. Cependant, le mélangeur statique a produit une opération stable tandis que l'aérateur poreux a démontré évidence d'obstruction au cours d'un test de 6 h. Combiné à une habilité à controller la grosseur des bulles, en général le mélangeur statique en ligne a donné une performance supérieure.

Ancillary